Трансмиссия и ходовая часть танка Т-72

ВОЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ


серия основана в 2017 г.






Ю.Н. ЗАЙЧИКОВ





                ТРАНСМИССИЯ И ХОДОВАЯ ЧАСТЬ

                ТАНКА Т-72





УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ











znanium.com

Москва
ИНФРА-М
2023

УДК 623.438.3(075.8)
ББК 68.513я73

      З17



      Рецензенты:
         Тамбиев С.Г.;
         Торопов А.Н.






       Зайчиков Ю.Н.
З17 Трансмиссия и ходовая часть танка Т-72 : учебное пособие /

        Ю.Н. Зайчиков. — Москва : ИНФРА-М, 2023. — 124 с. — (Военное образование). — DOI 10.12737/textbook_5c6e543f795f55.28395949.

           ISBN 978-5-16-014824-3 (print)
           ISBN 978-5-16-107330-8 (online)

           Учебное пособие подготовлено в соответствии с учебными программами по дисциплинам «Устройство танков» и «Устройство базовых машин».
           Подробно представлены трансмиссия, ходовая часть, основы теории трансмиссии и ходовой части, техническое обслуживание трансмиссии и ходовой части танка Т-72.
           Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся на факультетах военного обучения вузов, а также для преподавателей.


                                                   УДК 623.438.3(075.8) ББК 68.513я73



















ISBN 978-5-16-014824-3 (print)
ISBN 978-5-16-107330-8 (online)


© Зайчиков Ю.Н., 2019

    ВВЕДЕНИЕ

   Танковые войска являются главной ударной силой сухопутных войск. Основным оружием танковых войск являются танки. Это обусловило как массовое оснащение танками армий всех стран, так и постоянное их развитие и совершенствование.
   Боевая эффективность танка, то есть способность выполнять поставленные перед ним задачи, определяется главным образом основными боевыми свойствами: огневой мощью, защищенностью и подвижностью.
   Устойчивостью от ядериого оружия и способностью действоватЕ, на зараженных участках местности, высокой подвижностью и огневой мощи танков, объясняется бурное развитие танкостроения. Наращивание боевых свойств танков идет по пути разработки принципиально новых ai рсгатов, использование последних достижений науки и техники. Все это требует от ипженера-коиструктора высокое! технической культуры и кругозора, прочных знаний конструкции и расчетов современных танков.
   При этом решаются вопросы унификации деталей, узлов и aipeiaioii. и в целом шасси всех видов бронетанкового вооружения.
   Это позволяет снизить затраты на оснащение армии, обучение личного состава, обеспечить эксплуатацию, ремонт и снабжение войск бронетанковым имуществом.
   Основным видом бронетанкового вооружения являются танки, а их шасси используются, как правило, в качестве базы для остальных машин.
   Важнейшим боевым свойством танка, во многом определяющим его боевую эффективность, является подвижность.
   Под подвижностью следует понимать способность танка (танкового подразделения) к перемещению из одного пункта (района) в другоЕЙ за определенное время. Оценивается подвижность максимальной и средней скоростямЕЕ движения, запасом хода машины. Подвижность определяется характеристиками силовой установки, трансмиссии ее ходовой части. Кроме тое'о. Eia подвижность влееяют и условия обвЕтаемостЕЕ членов экипажа.
   Знание трансмиссии ее ходовой части, еех устройства, работу, порядок обслуживания обеспечивает обучение личного состава танковых подразделений и частей вождению с высокимее скоростямЕЕ движения, грамотную жсплуатацию и восстановление, а следовательно, повышение подвижно-СТЕЕ ЕЕ боСГОТОВНОСТЕЕ ТЯНКОВ ЕЕ ТЭНКОВЫХ ВОЙСК.
   Именно такие знания должны стать базовй для организации грамотной жсплуатации и ремонта техники, для руководства технической подготовкой подчиненных, освоения новых образцов, поступающих на вооружение.

3

    1.       ОСНОВЫ ТЕОРИИ И КОНСТРУКЦИИ ТРАНСМИССИЙ

1.1. Назначение и классификация трансмиссий, требования, предъявляемые к ним

1.1.1. Назначение трансмиссий
   Итак, для обеспечения движения машины необходимо, чтобы сила тяги по двигателю была больше или равна силе суммарного сопротивления движению. Расчетным путем было установлено, что во время движения танка при переходе с горизонтального участка пути на подъем, сила сопротивления движению возрастает примерно в 10 раз. Следовательно, и момент на ведущих колесах, и сила тяги также должны изменяться в таких же пределах. Внешними условиями движения машины определяются не только моменты, которые необходимо подводить к ведущим колесам, по и частоты их вращения. В реальных условиях движения необходимо, чтобы скорость движения машины могла изменяться, например, от 5 км/ч до максимальной скорости. Применяемые на машинах двигатели внутреннего сгорания не могут обеспечить потребные на ведущих колесах моменты и частоты вращения, как по величине, так и по пределам их изменения. Так, например, коэффициент приспособляемости дизеля, характеризующий его способность автоматически изменять момент силы в зависимости от внешней нагрузки, находится в пределах К = 1.1-1,25. а диапазон устойчивых частот вращения, характеризующий возможность двигателя изменять скорость движения машины, находится в пределах К = 1,4-2,5. Из этого следует. что. для того чтобы машина могла двигаться в различных дорожных условиях, между двигателем и ведущими колесами должны быть установлены агрегаты, обеспечивающие изменение момента силы и частоты вращения коленчатого вала двигателя в 10 раз. Кроме того, между двигателем и ведущими колесами гусеничных машин необходим агрегат, который обеспечивал бы изменение скоростей перематывания гусеницы одного борта по сравнению со скоростью перематывания гусеницы другого борта для осуществления поворота.
   Совокупность всех агрегатов, установленных между двигателем и ведущими колесами, и называется трансмиссией машины [1].
   Опа служит для передачи энергии и трансформирования крутящего момента двигателя. Основное назначение трансмиссии заключается в изменении тяговых усилий и скорости прямолинейного движения танка и обеспечении его поворотливости. Важнейшие свойства, вытекающие из этого назначения, сводятся к следующему:
   -    высокие тяговые качества танка при прямолинейном движении и повороте, обеспечивающие большую скорость движения;


4

   -    простота и легкость управления танком, исключающие быструю утомляемость водителя;
   -   плотная компоновка в моторно-трансмиссионном отделении.

1.1.2. Классификация трансмиссий
   По способу передачи и преобразования энергии трансмиссии делятся:
   - на механические;
   - гидромеханические;
   - электромеханические.
   Механическими называются трансмиссии с механическими коробками передач, содержащие шестеренчатые и фрикционные устройства.
   Механические трансмиссии (рис. I) в настоящее время широко применяются на отечественных и зарубежных тапках. Они обычно состоят из фрикционных элементов и зубчатых передач. Изменение момента на ведущих колесах и частоты их вращения в этих трансмиссиях осуществляется при помощи агрегата, называемого коробкой передач. В зависимое in от конструкции коробки передач механические трансмиссии подразделяются на простые и планетарные [2].
   Простая механическая трансмиссия (рис. 1,а) гусеничных машин, как правило, состоит из следующих агрегатов: главного фрикциона (ГФ). коробки передач (КП), механизма поворота (МП) и бортовых редукторов (БР).


а)

б)

Рис. 1. Функциональные схемы механических трансмиссий а - простая; 6 - планетарная

5

   В планетарной трансмиссии (рис. 1, б) главный фрикцион не устанавливается. так как его функции выполняют фрикционные элементы планетарной коробки передач.
   Их широкому применению способствовали следующие преимущества:
   -  высокий к.п.д.;
   -  высокая компактность, малые габариты и малый вес;
   -  сравнительная дешевизна производства;
   -  простота в обслуживании.
   Однако применяемые в настоящее время механические трансмиссии обладают и рядом недостатков. Главные из них:
   -  ступенчатое изменение передаточных чисел коробки передач;
   -    неблагоприятные условия работы двигателя, нагрузка на который непрерывно меняется;
   -    трудности управления при простых механических приводах, требующих больших усилий.
   Дальнейшее совершенствование механических трансмиссий направлено на устранение или уменьшение этих недостатков.
   Гидромеханическими называются трансмиссии с гидромеханическими коробками передач (ГМКП). содержащими гидродинамический преобразователь крутящего момента [13].
   Гидромеханическая трансмиссия (рис. 2, а) включает в себя гидротрансформатор (ГТ), обладающий свойством автоматического и непрерывного изменения момента на ведомом валу при постоянном моменте на ведущем.
   Диапазон изменения момента при коэффициенте полезного действия не ниже 0.75 обычно не превышает трех. Следовательно, для обеспечения требуемого диапазона изменения момента на ведущих колесах необходимо устанавливать дополнительно коробку передач на две-три передачи. Таким образом, в гидромеханических трансмиссиях гидротрансформатор выполняет функции главного фрикциона и частично коробки передач.
    Гидромеханические трансмиссии по сравнению с механическими обладают рядом преимуществ:
   -    непрерывное и автоматическое изменение тяговых усилий и скоростей в диапазоне до трех, что обеспечивает повышение средней скорости движения машины;
   -    значительное облегчение управления машиной из-за более простого и редкого переключения передач;
   -    сглаживание ударных нагрузок, что обеспечивает увеличение срока работы двигателя и других узлов машины.
    Вместе с тем гидромеханические трансмиссии имеют и серьезные недостатки:
   -    более низкий по сравнению с механическими трансмиссиями коэффициент полезного действия, что сказывается на уменьшении запаса хода;

6

   -  малый диапазон автоматического изменения крутящего момента;
   -  большое количество тепла, выделяющегося при работе гидропередачи;
   -     необходимость применения специальной системы охлаждения для рабочей жидкости гидротрансформатора.
   Гидромеханические трансмиссии широко используются на современных американских, западногерманских танках и некоторых других боевых машинах.


Рис. 2. Функциональные схемы гидромеханических трансмиссий

   Гидромеханическая трансмиссия (рис. 2, б) состоит из гидрообъемного насоса и гидрообъемных гидродвигателей. Гидронасос (ГН) соединяется с двигателем (Д) и с бортовыми гидродвигатслями (ГД), которые через бортовые редукторы (БР) соединены с ведущими колесами (ВК).
   ()сновными достоинствами таких трансмиссий являются:
    широкий и непрерывный диапазон изменения передаточных чисел между двигателем и ведущими колесами;
    компактность при работе с большими давлениями (20-30 МПа, или 200 300 кгс/см²);
    облегчение управления машиной.
   Однако они обладают и серьезными недостатками. Основными из них являются:

7

   - более низкий к.п.д. по сравнению с механической трансмиссией;
   -    отсутствие автоматичности изменения момента на ведущих колесах в зависимости от изменения сопротивления движения. Такие трансмиссии на боевых машинах пока не применяются. В настоящее время гидрообъемные передачи используются в трансмиссиях как вспомогательные узлы в основном для осуществления поворота.
   Дальнейшее развитие ГТМ идет в направлении улучшения их экономичности. повышения к.п.д. и диапазона их работы.
   Электромеханическими называются трансмиссии с электрическими машинами: генераторами и тяговыми электродвигателями. Им свойственны перечисленные преимущества гидромеханических трансмиссий. Широкие компоновочные возможности открываются за счет простоты передачи электроэнергии на расстояние.
   Электромеханическая трансмиссия (рис. 3) состоит из генератора (Г), соединенного с двигателем машины, и двух сериесных электродвигателей (ЭД), которые через бортовые редукторы (БР) соединяются с ведущими колесами.
   Момент силы сериесного электродвигателя изменяется обратно пропорционально частоте вращения якоря. При этом мощность, потребляемая электродвигателем, остается почти постоянной. Изменение момента силы происходит автоматически в соответствии с изменением сопротивления движению машины. Это свойство электромеханической трансмиссии значительно облегчает управление машиной и повышает среднюю скорость ее движения.


Рис. 3. Функциональная схема электромеханической трансмиссии

   Электромеханические трансмиссии на современных машинах не применяются главным образом из-за больших габаритов электрических машин. Они применялись в период Второй мировой войны на опытных образцах советских танков и на некоторых зарубежных машинах, например на немецких штурмовом орудии «Фердинанд» и танке «Мышонок».

8

1.1.3. Требования, предъявляемые к трансмиссиям
   К трансмиссиям танка предъявляются следующие основные требования:
   - обеспечение высоких тяговых качеств:
   -    высокая надежность в работе в течение длительного срока эксплуатации;
   - легкость управления танком;
   - высокий коэффициент полезного действия;
   -    малый вес и особенно малые габариты агрегатов, составляющих трансмиссию;
   - дешевизна производства и удобство в обслуживании и ремонте.

1.2. Составные части механических трансмиссий: входной редуктор, фрикционные устройства, коробки передач, бортовые редукторы, механизмы поворота

1.2.1. Входной редуктор
   Входным редуктором называется передача, соединяющая двигатель с последующими агрегатами трансмиссии. Необходимость во входном редукторе обусловлена общей компоновкой моторно-трансмиссионного отделения машины и. в частности, поперечным расположением двигателя в танках Т-55. Т-62, Т-72. Входной редуктор представляет собой однорядную повышающую передачу с передаточным числом /< I.

1.2.2. Фрикцион
   Фрикционом называется выключающая муфта, передающая с помощью сил трения крутящий момент от ведущего вала к ведомому.
   В зависимости от назначения различают:
   главные фрикционы - предназначены для отключения двигателя от КП при переключении передач, плавной передачи нагрузки на двигатель при трогании танка с места, предохранения деталей двигателя и трансмиссии or поломок при резком изменении скорости движения;
   бортовые фрикционы - предназначены для отсоединения КП от бортовых передач во время поворота танка и торможения остановочными тормозами;
   блокировочные фрикционы - применяются в планетарных и гидромеханических коробках передач, а также в планетарных механизмах поворота.
   Фрикционы танковых трансмиссий классифицируются:
    по условиям работы поверхностей трения; сухие фрикционы и работающие в масле;
    материалам пар трения: сталь по стали, сталь по фрикционному материалу;

9

  -    числу ведомых дисков: однодисковые, двухдисковые, многодисковые;
  -    способу сжатия дисков трения: пружинные, полуцентробежныс. с гидравлическим включением.
  Принцип работы фрикциона заключается в следующем. Фрикцион (рис. 4) состоит из дисков трения, одни из которых соединяются с ведущим валом и называются ведущими, а другие - с ведомым валом и называются ведомыми. Они сжи       „   , .          маются между собой силон Р.
       Рис. 4. Фрикцион ,,
                           При этом между трущимися поверхностями возникают силы трения, которые и обеспечивают передачу мощности.
     К фрикционам предъявляются следующие основные требования:
     1. Полнота включения. Она необходима для длительной надежной пе  редачи крутящего момента без пробуксировки.
     2. Чистота выключения. Она необходима для легкого переключения пе  редач.
     3.    Плавность включения. Она обеспечивает постепенное нагружение двигателя при трогании тапка с места и переключении передач.
     4.    Уравновешенность осевых усилий внутри фрикциона. Это требование обеспечивается конструкцией механизма выключения фрикциона.
     5.    Малый момент инерции ведомых частей фрикциона. Это требование необходимо для облегчения процесса переключения передач в коробке.


1.2.3. Тормоза
     Тормозом называется устройство для снижения скорости движения или полной остановки подвижных частей механизма.
     Подразделяются:
     на остановочные тормоза служат для снижения скорости движения машины, ее остановки, удержания на подъемах и спусках, а также для осуществления поворота гусеничной машины;
     тормоза поворота используются для торможения и остановки элементов планетарного ряда, например, в двухступенчатом планетарном механизме поворота;
     опорные тормоза (тормоза планетарных коробок передач) для включения той или другой передачи, а в бортовых коробках передач и для осуществления поворота машины.
     Тормоза танковых трансмиссий классифицируются:
     -    по условиям работы поверхностей трения (сухие и работающие в масле);
     -    конструкции тормоза делятся на три группы (рис. 5): ленточные, колодочные и дисковые.

10